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Germination of 2000-year-old seeds of Phoenix dactylifera from Judean desert archaeological sites provides a unique opportunity to study the Judean date palm, described in antiquity for the quality, size, and medicinal properties of its fruit, but lost for centuries. Microsatellite genotyping of germinated seeds indicates that exchanges of genetic material occurred between the Middle East (eastern) and North Africa (western) date palm gene pools, with older seeds exhibiting a more eastern nuclear genome on a gradient from east to west of genetic contributions. Ancient seeds were significantly longer and wider than modern varieties, supporting historical records of the large size of the Judean date. These findings, in accord with the region's location between east and west date palm gene pools, suggest that sophisticated agricultural practices may have contributed to the Judean date's historical reputation. Given its exceptional storage potentialities, the date palm is a remarkable model for seed longevity research.

• Premise of the study: To complement existing sets of primarily dinucleotide microsatellite loci from noncoding sequences of date palm, we developed primers for tri- and hexanucleotide microsatellite loci identified within genes. Due to their conserved genomic locations, the primers should be useful in other palm taxa, and their utility was tested in seven other Phoenix species and in Chamaerops, Livistona, and Hyphaene. • Methods and Results: Tandem repeat motifs of 3–6 bp were searched using a simple sequence repeat (SSR)–pipeline package in coding portions of the date palm draft genome sequence. Fifteen loci produced highly consistent amplification, intraspecific polymorphisms, and stepwise mutation patterns. • Conclusions: These microsatellite loci showed sufficient levels of variability and transferability to make them useful for population genetic, selection signature, and interspecific gene flow studies in Phoenix and other Coryphoideae genera.

Whether sex chromosomes are differentiated is an important aspect of our knowledge of dioecious plants, such as date palm (Phoenix dactylifera). In this crop plant, the female individuals produce dates, and are thus the more valuable sex. However, there is no way to identify the sex of date palm plants before reproductive age, and the sex-determining mechanism is still unclear. To identify sex-linked microsatellite markers, we surveyed a set of 52 male and 55 female genotypes representing the geographical diversity of the species. We found three genetically linked loci that are heterozygous only in males. Male-specific alleles allowed us to identify the gender in 100% of individuals. These results confirm the existence of an XY chromosomal system with a nonrecombining XY-like region in the date palm genome. The distribution of Y haplotypes in western and eastern haplogroups allowed us to trace two male ancestral paternal lineages that account for all known Y diversity in date palm. The very low diversity associated with Y haplotypes is consistent with clonal paternal transmission of a nonrecombining male-determining region. Our results establish the date palm as a biological model with one of the most ancient sex chromosomes in flowering plants.

Oil palm seeds have been classified as intermediate with regards to their storage behaviour. Therefore, genetic resources of this species cannot be conserved in the form of dry seeds at low temperature, as is the common practice for orthodox seeds. At present, the traditional ex situ method to preserve genetic resources of oil palm is as whole plants in the field. The establishment of field collections is made easier by the perennial character of this species. However, field collections remain exposed to natural disasters and attacks by pests and pathogens. The advent of biotechnology allows improvements to be made for long-term ex situ conservation of this species, through the storage of zygotic and somatic embryos in liquid nitrogen (-196°C). Research performed at the GeneTrop laboratory (Montpellier, France) has shown that partially desiccated excised mature embryos and whole kernels can be successfully cryopreserved. This approach ensures the conservation of various populations provided that the fertilization is controlled. Another approach uses embryogenic tissues established from elite hybrids or genetically transformed material, thus allowing the conservation of genotypes. A protocol has been developed for the cryopreservation of polyembryonic cultures, which includes a pregrowth treatment of cultures on medium with high sucrose content followed by partial desiccation and rapid freezing. This protocol has been successfully applied to clones of 80 different genotypes, leading to the establishment of a cryobank of oil palm germplasm in the GeneTrop laboratory in 1995. More recently, cryopreservation of embryogenic cell suspensions and of single somatic embryos has been achieved, thus making it possible for the cryopreservation of materials from elite trees. These results illustrate the potential and feasibility of using biotechnology to improve the long-term ex situ conservation of oil palm genetic resources.

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Le contrôle de la tolérance à la dessiccation des embryons somatiques de palmier à huile a été étudié afin de permettre la conservation sur le moyen-long terme à température positive. Les embryons zygotiques de cette espèce accumulent des quantités importantes d'oligosaccharides, en particulier sous forme de saccharose qui peut atteindre 25% du poids sec. Une accumulation d'ABA est observée au début des phases tardives de l'embryogenèse qui est suivie par la mise en place de la tolérance à la dessiccation de l'embryon. L'effet de ces deux composés, le saccharose et l'ABA, sur l'aptitude à la déshydratation des embryons somatiques a été étudié. Placés sur des concentrations croissantes en saccharose, les embryons somatiques présentent une augmentation de leur poids de matière sèche et une diminution de leur teneur en eau. La survie à la déshydratation des embryons traités au saccharose est significativement supérieure à celle des embryons témoins. Après 4 heures de déshydratation les embryons traités à la concentration de 240 g/l présentent un taux de survie de 40% pour une teneur en eau de 0.23 gH2O g/MS. Le saccharose s'accumule dans les embryons jusqu'à 30% du poids sec. L'ABA, ajouté dans les milieux de culture aux concentrations de 10 à 100 microM, provoque une légère déshydratation des embryons et une augmentation de leur poids de matière sèche. Il améliore significativement la tolérance à la déshydratation des embryons somatiques. 24% des embryons traités avec 25 microM d'ABA, survivent une déshydratation jusqu'à une teneur en eau de 0.4 gH2O g/MS, contre seulement 4% des embryons témoins. Si l'ABA et le saccharose n'ont pas permis d'induire une tolérance complète à la dessiccation, équivalente à celle des embryons zygotiques, l'implication de ces facteurs a été mise en évidence au cours des étapes tardives de l'embryogenèse somatique.

Large differences in seed desiccation sensitivity have been observed previously among ten coffee species (#Coffea arabica$, #C. brevipes$, #C. canephora$, #C. eugenioides$, #C. humilis$, #C. liberica$, #C. pocsii$, #C. pseudozanguebariae$, #C. sessiliflora$ and #C. stenophylla$). Of these species, #C. liberica$ and #C. humilis$ were the most sensitive to desiccation and #C. pseudozanguebariae$ the most tolerant. A study was carried out using the same seed lots to investigate if these differences in desiccation tolerance could be correlated with differences in soluble sugar content. Soluble sugars were extracted from dry seeds and analysed using high performance liquid chromatography. The seed monosaccharide (glucose and fructose) content was very low (1.5 to 2 mg/g dry weight (dw)) in all species studied. The sucrose content ranged from 33 mg/g dw in #C. liberica$ seeds to 89 mg/g dw in seeds of #C. pocsii$. Raffinose was detected in the seeds of only five species (#C. arabica$, #C. brevipes$, #C. humilis$, #C. sessiliflora$, #C. stenophylla$), among which only three species (#C. arabica$, #C. sessiliflora$ and #C. brevipes$) also contained stachyose. Both raffinose and stachyose were present in very low quantities (0.3-1.4 mg/g dw and 0.1-0.7 mg/g dw, respectively). Verbascose was never detected. No significant relationship was found between seed desiccation sensitivity and : (i) the sugar content ; (ii) the presence/absence of oligosaccharides ; and (iii) the oligosaccharide:sucrose ratio. (Résumé d'après auteur)

A broad variability for seed desiccation sensitivity, as quantified by the water content and the water activity at which half of the initial viability is lost, has been previously observed within nine African coffee species. In order to investigate if these different degrees of desiccation sensitivity correspond to an adaptive trait, additional data, such as the duration of seed development and seed water content at maturity, were measured for these species, and the relationships between these parameters and some climatic characteristics of their specific native environments were investigated. Since flowering in all coffee species occurs only a few days after the main rainfall marking the end of the dry season, simulations could be made, based on the continuous sequences of rainfall data compiled in databases of nine climatic stations, chosen for their appropriate location in the collecting areas. The simulations revealed a highly significant correlation between the duration of seed development and that of the wet season. Consequently, mature seeds are shed at the beginning of the following dry season. Moreover, the mean number of dry months that seeds have to withstand after shedding was significantly correlated with the parameters used to quantify seed desiccation sensitivity. By contrast, seed moisture content at maturity was not correlated with the level of seed desiccation tolerance. All these results are discussed on the basis of more detailed descriptions of the natural habitats of the coffee species studied. (Résumé d'auteur)

Seed desiccation sensitivity was studied in nine species of the genus #Coffea$ by measuring seed viability after equilibration over various saturated salt solutions. A quantal response model based on the logistic distribution was developed in order to describe the typical S-shaped patterns observed. The closeness of fit of the desiccation sensitivity model was shown, and the assumption that seed desiccation sensitivity follows a continuous distribution within species was verified. For each species, the water content at which 50% of initial viability was reached, WC50, and a specific parameter describing the intra-specific variability, Beta, were calculated using a non-linear regression. A simplified water sorption model was developed which allowed easy calculation of water activity and water potential corresponding to WC50 (aW50 and psi50) for relative humidities ranging between 10 and 100%. Distribution of WC50 and psi50 (or aW50) in the genus #Coffea$ was homogeneous within the following intervals : from 0.05 to 0.38 g H2O/g dw for WC50 or psi50 was used for classification. The continuum for desiccation sensitivity observed within the nine species studied confirmed that coffee is an appropriate material for studying desiccation sensitivity. (Résumé d'auteur)

Les cafés de type Arabica et Robusta sont récoltés sur des plantes pérennes originaires d'Afriques pour lesquelles les impacts de l'amélioration génétique et des biotechnologies sont encore faibles. La domestication récente, le cycle biologique long et surtout le petit nombre d'équipes de recherche impliquées expliquent cet état de fait. Cependant, la grande diversité alliée aux larges possibilitiés d'hybridation permet d'attendre des progrès génétiques notables. Des collectes de caféiers spontanés, réalisées de 1966 à 1987 dans les forêts d'une dizaine de pays africains couvrant la zone intertropicale, ont permis de récolter près de 15 000 génotypes originaux, conservés en champ dans les collections de base des stations de recherche agronomique. L'organisation et la structuration du complexe ont été précisées en étudiant : la variation de l'ADNcp, la variation de la taille du génome, la variabilité biochimique des grains et l'origine et la diversité de #Coffea arabica$. Les marqueurs moléculaires ont été utilisés pour la cartographie génétique, la localisation de caractères d'intérêt agronomique et les possibilités d'introgression des espèces spontanées vers les espèces cultivées. En termes de conservation des ressources génétiques, des études ont été menées sur les techniques de conservation in vitro, la constitution d'une collection représentative (core collection) et la cryoconservation des graines. (Résumé d'auteur)

Apical shoot tips of in vitro plantlets of two edible yam species were subjected to a wide range of pretreatment conditions prior to cryopreservation using the encapsulation-dehydration technique. For #D. alata$, the highest survival rate (up to 67%) was obtained after a 3 to 10-day pretreatment with 0.9M and 1M sucrose followed by 11 to 16 h. of silica gel-dehydration, rapid cooling in liquid nitrogen and, after rewarming, subculture for 35 d. on medium supplemented with growth regulators. For #D. bulbifera$, optimal survival (up to 65%) was achieved following pretreatment with sucrose concentrations higher than 0.75M, regardless of the pretreatment duration, and 14 to 16 h of dehydration. Recovery of frozen apices into plantlets was achieved after three months of culture on growth regulator-free medium, at a rate of 19% and 60% for #D. alata$ and #D. bulbifera$, respectively. (Résumé d'auteur)

Les apex de microboutures #in vitro$ de #Coffea racemosa$ et #C. sessiliflora$ supportent la congélation dans l'azote liquide en utilisant la technique d'encapsulation-déshydratation. Une accumulation intense d'amidon est notée après une nuit de culture des apex sur le milieu standard. Les apex de #C. sessiliflora$ nécessitent 3 à 10 jours de préculture dans un milieu liquide contenant 0,75 M de saccharose, tandis que ceux de #C. racemosa$ nécessitent une augmentation progressive de la concentration en saccharose de 0,5 à 1 M. Après la période de déshydratation, les cellules de certains apex sont très endommagées, présentant des granules osmophiles sur la surface du plasmalemme. Pour d'autres apex, les cellules sont moins endommagées, montrant des vésicules d'exocytose à la périphérie de la membrane plasmatique. Après congélation, des taux de survie de 27 à 37% ont été obtenus pour #C. racemosa$ et #C. sessiliflora$ respectivement. Deux modes de croissance sont observés : développement direct du primordium foliaire ou callogenèse. (Résumé d'auteur)

Cet article décrit l'importance de divers paramètres qui peuvent avoir une influence significative sur les possibilités de cryoconservation des embryons zygotiques et somatiques de plusieurs espèces à semences récalcitrantes et intermédiaires (caféier, cocotier, palmier à huile). Les embryons ne doivent être utilisés que si leur état physiologique est optimal, notamment en ce qui concerne leur degré de maturité et leur état métabolique. La modification des conditions de reprise peut grandement améliorer le taux de survie des embryons zygotiques. Dans le cas des embryons somatiques de palmier à huile, une préculture sur un milieu à forte concentration en saccharose est nécessaire pour induire la tolérance à la dessiccation et à la cryoconservation. (Résumé d'auteur)

Au cours d'un traitement de 7 jours en vue du conditionnement d'amas d'embryons somatiques de palmier à huile (Elaeis guineenis) dans un milieu contenant 0,75 M de saccharose, les concentrations en fructose et glucose sont constantes tandis que les concentrations en saccharose et en amidon ont été multipliées respectivement par 10 et 20. Après conditionnement sur des milieux complétés à l'aide de différents sucres et polyols à des osmolarités proches, la récupération des amas embryonnaires est satisfaisante sauf pour le ribose. A la suite d'une nouvelle période de dessication, la survie était variable selon les composés. Lorsque les embryons étaient congelés sans dessication préalable, une survie n'a été notée qu'avec un traitement à l'aide du saccharose. A l'inverse, lorsque la congélation a été effectuée après la déshydratation, la survie pouvait être observée avec différents sucres et polyols. Le taux de recouvrement de la prolifération embryonnaire était maximum pour les amas traités avec le saccharose

Le taux de survie des amas d'embryons somatiques de palmier à huile stockés à -12¼C et -80¼C a été enregistré pendant 6 mois et comparé à des témoins congelés dans de l'azote liquide. Les amas embryonnaires non dessiqués n'ont pas survécu au delà d'un mois, à -12¼C et seul 6 % de ceux placés à -80¼C survivent au delà de 3 mois à condition d'avoir été immergés rapidement dans de l'hydrogène liquide avant stockage. Le taux de survie des amas dessiqués et stockés à -12¼C décroit progressivement de 27 et 3 % après 6 mois, après immersion transitoire ou non immersion dans l'azote liquide avant stockage. Le taux de survie des amas embryonnaires dessiqués conservés à -80¼C n'a pas varié au cours de l'expérience et était comparable à ceux qui avaient été congelés dans l'azote liquide (87 à 100 %)

Brève présentation des travaux entrepris pour étudier l'effet de la température de stockage (-196°C, -80°C et -12°C) ainsi que de la durée de la conservation sur le taux de survie des embryons somatiques de palmiers à huile préalablement déssiqués ou non-déssiqués

Pour la conservation des graines, le caféier est classifié comme récalcitrant puisque les semences de cette espèce ne restent viables que pendant les durées très limitées. Les ressources génétiques de cette espèce sont donc conservées sous forme de collections en champ. Des vitrothèques sont en cours de mise en place afin de permettre leur conservation à moyen terme. Pour la conservation à long terme, la cryoconservation (azote liquide, -196°c) est la seule méthode disponible actuellement. Avec les apex, les essais ont été réalisés en utilisant la méthode d'encapsulation/déshydratation. Des apex prélevés sur des vitroplants de #Coffea racemosa$ ont été encapsulés dans des billes d'alginate, prétraités en milieu liquide à forte concentration en saccharose pendant des durées variables, partiellement déshydratés puis immergés rapidement dans l'azote liquide. La survie d'apex cryoconservés a été obtenue pour différentes durées de prétraitement et de dessiccation. Ces essais préliminaires indiquent que la cryoconservation d'apex de caféiers est possible. Les conditions optimales de chaque étape du procédé sont actuellement recherchées. Elles seront ensuite expérimentées avec d'autres espèces de caféiers. (Résumé d'auteur)

La quantité d'ADN totale par noyau a été estimée pour soixante-quinze génotypes de #Coffea$ appartenant à seize espèces diploïdes (2n=22) et #C. arabica$ (tétraploïde 2n=44) par cytofluorométrie en flux. L'agent fluorochrome utilisé est l'iodure de propidium (intercalent). La valeur 2C du génome des caféiers varie de 0,9 pg d'ADN par noyau à 1,9 pg. Trois espèces, originaires d'Afrique de l'Est (#C. sessiliflora, C. racemosa$ et #C. pseudozanguebariae$) ont le plus petit génome (environ 1 pg par noyau). A l'opposé, trois espèces de forêt tropicale humide (#C. humilis, C.$ sp. Moloundou et #C. liberica$) correspondent aux valeurs les plus élevées (1,6 pg). L'espèce tétraploïde #C. arabica$, originaire d'Ethiopie, a un génome de 2,5 pg. Au sein des espèces diploïdes, on note une importante variation des valeurs 2C pouvant atteindre 25 % pour une espèce. Les résultats sont comparés aux données analogues chez d'autres Angiospermes et une tentative d'interprétation des variations observées est présentée. (Résumé d'auteur)

Un nouveau procédé de cryoconservation comprenant une étape de dessiccation au silicagel avant la congélation dans l'azote liquide a été développé pour les embryons somatiques standards de palmier à huile. Il a été appliqué avec succès en France et en Côte d'Ivoire à 39 clones différents. La survie après cryoconservation a été obtenue avec tous les clones, avec des taux variant entre 2 et 100 %. Les clones ayant un aspect morphologique normal ont présenté un taux de survie significativement plus élevé (34 % en moyenne) que ceux en mauvais état physiologique (12 % en moyenne). La cryoconservation est maintenant appliquée en routine aux embryons somatiques de palmier à huile avec ce procédé amélioré.